CN108427358A - 一种火工品区安全生产监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火工品区安全生产监控系统，包括传感器模块、车间控制模块和厂级控制中心平台，所述传感器模块与车间控制模块相连接，所述车间控制模块与厂级控制中心平台相连接；车间控制模块接收和/或预处理来自传感器模块的数据信息，并将预处理结果和/或数据信息发送给厂级控制中心平台进行存储、查看和处理。本发明技术方案的方法，针对现有技术对火工品区的安全监控预防措施不完善的情况，通过将环境监测设备、预警设备、管理设备等集成到一个系统中，可以实现对火工品区的安全情况实时检测，同时将监测到的数据保存起来，以供查询，从而实现火工区安全生产监控的科学化管理，降低安全事故发生的风险。

Description

一种火工品区安全生产监控系统

技术领域

本发明属于安全生产监测领域，具体涉及一种火工品区安全生产监控系统。

背景技术

近年来，企业生产的安全事故发生率呈上升趋势，造成的经济损失和社会公共危害越来越大。随着国家对企业安全生产监管的逐渐重视，更多具有一定危害性的生产企业如火工品生产区等场所将进一步纳入安全生产监管体系，受到更为严格的安全监管，因此建设一套具有生产安全信息远程实时监管功能的火工品区安全生产监控系统将具有重要的意义。

火工品生产企业的安全生产信息的实时监控与管理，一般涉及到前期的环境条件监测、人员监控管理、违规事件及时处理、事故预警响应，以及后期的事故原因调查等。当前的火工品安全生产监测中，环境条件检测、人员监控管理等都是分别进行，然后将检测到的数据汇总后再进行生产安全评估。这种监管办法相对落后，从数据检测到汇总评估过程需要大量的时间，难以及时发现安全隐患并对其进行处理。同时，监管过程中获得的数据没有进行统一有序的整理，一旦发生安全事故，在原因调查的过程中也具有较大的困难。

此外，安全生产过程中涉及到的影响因素众多，有些因素单独并不会引起安全隐患，但是综合到一起就具有一定的风险，如在空气湿度较低时火工品当量超过一定限额，就有较高的火灾风险。现有的安全监管系统并不能有效地将这些潜在因素整合起来，供企业管理人员从宏观上进行监控。

现有的监管体系一般是针对某一区域分别进行，但是事实上，在一个较大的生产体系中，某一区域发生安全事故的风险也会直接影响到周边其他区域的安全事故风险。除了需要针对每个区域针对性地作出有序的安全监控措施之外，还需要从整体上对整个安全生产区域进行监控，及时采取措施以降低事故风险。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种火工品安全生产监控系统。本发明技术方案的方法，针对现有技术对火工品区的安全监控预防措施不完善的情况，通过将环境监测设备、预警设备、管理设备等集成到一个系统中，可以实现对火工品区的安全情况实时检测，同时将监测到的数据保存起来，以供查询，从而实现火工区安全生产监控的科学化管理，降低安全事故发生的风险。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种火工品区安全生产监控系统，其特征在于，包括传感器模块、车间控制模块和厂级控制中心平台，所述传感器模块、车间控制模块相连接和厂级控制中心平台依次连接；所述车间控制模块接收和/或预处理来自传感器模块的数据信息，并将预处理结果和/或数据信息发送给厂级控制中心平台进行存储、查看和处理；

所述传感器模块采集火工品区的数据信息，并将所述数据信息汇总到车间控制模块；其中包括：红外对射计数器，用于对进出人员数量进行计数统计；静电释放传感器，用于释放静电、测量电荷量；温湿度传感器，用于测量火工品区的温度和/或湿度；烟雾探测传感器，用于监测火工品区的烟雾浓度；以及火工品当量计数器，用于统计当前火工品区的火工品当量；

所述车间控制模块读取传感器模块采集到的数据信息，并对所述数据信息进行预处理；其中，所述车间控制模块包括：工控机，与传感器模块相连接，用于接收和/或预处理传感器模块发送的数据信息，并将数据信息和/或预处理结果发送给厂级控制中心平台；车间信息管理模块，与工控机相连接，用与根据数据信息和/或预处理结果触发声光报警模块和/或语音提示模块，以及将车间数据信息和/或预处理结果在车间显示模块上显示出来；

所述厂级控制中心平台对传感器采集的数据信息和车间控制模块的处理信息进行汇总分析和处理；其中所述厂级控制中心包括：服务器，与车间控制模块的工控机相连接，用于存储和/或处理车间控制模块汇总的数据信息；显示模块，与服务器相连接，用于显示查看车间控制模块汇总的数据信息；广播模块，与服务器相连接，用于根据服务器存储和/或处理的数据信息进行广播。

作为本发明技术方案的一个优选，系统还包括图像采集模块，其与所述工控机相连接，并根据工控机的预处理结果进行图像拍摄；身份识别模块，其与工控机相连接，并根据工控机的预处理结果对进出火工品区域的人员进行身份识别；

所述图像采集模块和身份识别模块优选配置有标准RJ45以太网接口，通过网络交换机与工控机相连接。

作为本发明技术方案的一个优选，身份识别模块优选通过标准TCP/IP协议进行数据传输。

作为本发明技术方案的一个优选，红外对射计数器、静电释放传感器、温湿度传感器、烟雾探测传感器和/或火工品当量计数器优选通过信号转换模块与所述工控机相连接。

作为本发明技术方案的一个优选，红外对射计数器、静电释放传感器、温湿度传感器、烟雾探测传感器和/或火工品当量计数器优选通过标准MODBUS传输协议进行数据传输。

作为本发明技术方案的一个优选，温湿度传感器优选为防爆型数字温湿度变送器。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明技术方案的方法，通过将环境监测设备、预警设备、管理设备等集成到一个系统中，可以实现对火工品区的安全情况实时检测，同时将监测到的数据保存起来，以供查询，从而实现火工区安全生产监控的科学化管理，降低安全事故发生的风险。

2)本发明技术方案的方法，每个车间都配备有完善的传感器系统，对相关数据进行实时监测，并将监测数据汇总到车间，使得每个车间都具有一定的安全监管的能力；同时将每个车间的数据汇总到厂级控制中心平台，实现“车间-全厂”的两级监控管理系统，提高监管效率的同时，进一步降低安全事故发生的风险。

附图说明

图1是本发明技术方案实施例的火工区安全生产监控系统结构图；

图2是本发明技术方案实施例的火工区安全生产监控系统的运行流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

图1所示为本发明实施例的一种火工品区安全生产监控系统的结构示意图。该系统包括传感器模块(采集前端)、车间控制模块(工控机)、厂级控制中心平台。传感器模块实时采集各类数据，包括进出的人员数量、静电处理、火工品当量统计、火工品区域内的温度和湿度测量，火工品区域内的烟雾浓度测量等。本实施例中，进出人员的身份识别以及对整个火工品区域进行实时视频监控，优选也是通过采集前端的传感器模块实现。采集前端的传感器模块对上述数据进行实时采集后，将其传送到车间控制模块。

本实施例中，车间控制模块优选通过485通信及以太网通信的方式实时采集前端传感器模块的数据，对数据进行分析、处理(如：比较一段时间内人员进出数量的变化，环境温度或湿度变化等，根据预先设置的安全范围，及时通过显示屏、广播等进行调整)，并优选将分析、处理的结果以及原始数据上传至厂级控制中心平台，同时将各车间的实时人数、温湿度、火工品当量、告警事件信息分别在车间防爆区外的显示屏上进行滚动发布。

厂级控制中心平台与车间控制模块相连接，接收来自车间控制模块的数据信息，根据这些信息作出相应的处理，如在厂级控制中心平台的显示大屏上对所有车间的数据进行集中显示发布等。车间控制模块与传感器模块直接相连接，对一个车间的情况进行监控管理，厂级控制中心则是将多个车间控制模块集成起来，实现多个车间的协调监管。

进一步地，本实施例中，所述传感器模块中优选包括温湿度传感器、红外对射计数器、静电释放计数器、火工品当量计数器及烟雾探测器等，每个传感器、计数器或探测器优选设有485通信接口，以通过485转换模块与车间控制模块进行物理连接和数据传输。此外，本实施例中，传感器模块还包括IC卡门禁机与视频摄像机，其优选采用标准RJ45以太网接口，通过网络交换机与车间控制模块中进行物理连接和数据传输。

具体来说，本实施例中的温湿度传感器为防爆型数字温湿度变送器，其测温探头部分由固定螺纹和测温保护管两部分构成，其输出信号接口可以是485通信接口，通信协议优选为标准MODBUS传输协议。红外对射计数器优选由红外发射器、红外接收计数器、电源适配器组成，红外发射器发射红外线信号，红外接收计数器根据接收到的红外线信号进行计数。其可以智能侦测人员行进方向并进行实时自动计数，输出信号接口可以为485通信接口，输出数据为当前时刻的总进入人数和总出去人数，通信协议优选为标准MODBUS传输协议。静电释放计数器优选由静电释放棒、静电计数器组成，人员进入火工品生产区前，需触摸按下静电释放棒，释放自身所携带的静电，且被读取的静电计数需低于一定值方可进入火工品区。优选的，其输出信号接口为485通信接口，通信协议为标准MODBUS传输协议。火工品当量计数器优选由输入小键盘、显示屏组成，人员进入火工品生产区前，需通过小键盘输入本次携带的火工品当量数值，如未携带，则输入0。优选的，其输出信号接口为485通信接口，通信协议为标准MODBUS传输协议。烟雾探测传感器由监测探头、防爆外壳和数据接口组成，其输出信号接口为485通信接口，通信协议为标准MODBUS传输协议。

另外，本实施例的IC卡门禁是用于对进入火工品生产区的人员的身份进行判别。进出火工品生产区的人员必须进行刷卡操作，每个工作人员具有唯一IC卡，只有被授权的IC卡才能正常进入生产区，否则会触发语音和摄像机抓拍报警。即IC卡门禁机会在遇到未授权的IC卡时触发警告信息，并将该警告信息发送给车间控制模块，从而触发声光报警语音提示模块，并将警告信息在LCD显示屏上进行显示。优选的，本实施例中IC卡门禁机输出信号接口为以太网接口，通信协议为标准的TCP/IP协议。视频摄像机用于获取该火工品生产区的关键区域的视频图像，对进入人员的违规行为进行抓拍，以及在IC卡门禁机检测到警告信息的时候，对警告区域人员等信息进行拍摄监控。优选的，其通过以太网接口与车间控制平台的工控机进行连接和提供信号。

本实施例中的工控机使用WINDOWS XP操作系统平台，具有2个以太网接口、4个232串口、1个VGA视频接口、4个USB接口。工控机上运行的车间级安全监测软件采用VC++平台编译，在工控机上电后24小时不间断自动运行。该软件主要包含“车间实时状态信息”、“系统参数配置”、“历史数据查询”、“实时视频查看”、“使用操作指南”、“举一反三”、“系统维护”、“全屏显示发布”等功能菜单，一般系统配置完成后，运行于“全屏显示发布”界面，界面采用表格滚动播放实时状态信息和曲线发布当日温湿度变化趋势的方式。配置的内容包括，火工区各指标安全生产的范围，如生产人员的数量限制、静电电荷量阈值、火工品当量阈值、火工区温度湿度安全范围等……

本实施例中的厂级控制中心平台服务器运行WINDOWS Server操作系统，具有2个以太网接口。服务器上运行的厂级安全监控软件采用VC++平台编译，在服务器上电后24小时不间断自动运行。该软件主要包含“车间实时状态信息”、“系统参数配置”、“历史数据查询”、“实时视频查看”、“使用操作指南”、“举一反三”、“系统维护”、“全屏显示发布”等功能菜单，可以选择查看任一车间的数据信息，也可以同时查看所有车间的数据信息。该厂级控制中心平台的对讲主机由话筒、扬声器、摄像头、和通信模块组成，值班人员在厂级控制中心发现火工品生产区现场有人违规或有告警事件发生时，可以通过对讲设备向该车间发出语音提醒，该车间的喇叭将实时播放出此提醒音频；当出现紧急事件时，值班人员也可以通过对讲主机向所有车间发出紧急撤离疏散的命令。

图2所示为本发明实施例的厂级控制中心平台上火工品区安全生产监控系统的运行流程示意图。系统正常部署后，人员进出火工品生产区通道时，需依次排队进行刷卡、释放静电、输入火工品当量等操作，传感器模块中的各个计数器和/或传感器等设备进行相应的数据采集，并将采集到的数据汇总到车间控制模块上。如果未进行操作或操作失败，即数据采集失败或者采集到的数据出现异常，就会触发系统发出语音告警提示并触发摄像机进行图像抓拍。同时，对当前火工品区的固有参数，如环境温湿度、人员数量、火工品当量、有无烟雾等信息，系统会实时记录，当出现超限等异常行为时会在显示屏上发布出告警事件信息和进行现场语音提醒，并将告警事件信息上传至厂级控制中心平台，厂级控制中心值班人员也会在第一时间进行告警事件处理。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种火工品区安全生产监控系统，其特征在于，包括传感器模块、车间控制模块和厂级控制中心平台，所述传感器模块、车间控制模块相连接和厂级控制中心平台依次连接；所述车间控制模块接收和/或预处理来自传感器模块的数据信息，并将预处理结果和/或数据信息发送给厂级控制中心平台进行存储、查看和处理；

所述传感器模块采集火工品区的数据信息，并将所述数据信息汇总到车间控制模块；其中包括：红外对射计数器，用于对进出人员数量进行计数统计；静电释放传感器，用于释放静电、测量电荷量；温湿度传感器，用于测量火工品区的温度和/或湿度；烟雾探测传感器，用于监测火工品区的烟雾浓度；以及火工品当量计数器，用于统计当前火工品区的火工品当量；

所述车间控制模块读取传感器模块采集到的数据信息，并对所述数据信息进行预处理；其中，所述车间控制模块包括：工控机，与传感器模块相连接，用于接收和/或预处理传感器模块发送的数据信息，并将数据信息和/或预处理结果发送给厂级控制中心平台；车间信息管理模块，与工控机相连接，用与根据数据信息和/或预处理结果触发声光报警模块和/或语音提示模块，以及将车间数据信息和/或预处理结果在车间显示模块上显示出来；

所述厂级控制中心平台对传感器采集的数据信息和车间控制模块的处理信息进行汇总分析和处理；其中所述厂级控制中心包括：服务器，与车间控制模块的工控机相连接，用于存储和/或处理车间控制模块汇总的数据信息；显示模块，与服务器相连接，用于显示查看车间控制模块汇总的数据信息；广播模块，与服务器相连接，用于根据服务器存储和/或处理的数据信息进行广播。

2.根据权利要求1所述的火工品区安全生产监控系统，其特征在于，所述系统还包括图像采集模块，其与所述工控机相连接，并根据工控机的预处理结果进行图像拍摄；身份识别模块，其与工控机相连接，并根据工控机的预处理结果对进出火工品区域的人员进行身份识别；

所述图像采集模块和身份识别模块优选配置有标准RJ45以太网接口，通过网络交换机与工控机相连接。

3.根据权利要求1或2所述的火工品区安全生产监控系统，其特征在于，所述身份识别模块优选通过标准TCP/IP协议进行数据传输。

4.根据权利要求1～3任一项所述的火工品区安全生产监控系统，其特征在于，所述红外对射计数器、静电释放传感器、温湿度传感器、烟雾探测传感器和/或火工品当量计数器优选通过信号转换模块与所述工控机相连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的火工品区安全生产监控系统，其特征在于，所述红外对射计数器、静电释放传感器、温湿度传感器、烟雾探测传感器和/或火工品当量计数器优选通过标准MODBUS传输协议进行数据传输。

6.根据权利要求1～5任一项所述的火工品区安全生产监控系统，其特征在于，所述温湿度传感器优选为防爆型数字温湿度变送器。